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洞穴石笋初始^234U/^238U值变化的古气候记录意义 被引量:13
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作者 杨琰 袁道先 +4 位作者 程海 覃嘉铭 林玉石 张美良 朱晓燕 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期692-701,共10页
通过对我国西南地区3个洞穴9根大型石笋272个初始234U/238U数据的分析研究,发现石笋初始234U/238U值长尺度变化与海洋沉积SPECMAP曲线δ18O记录有一定的正相关关系,与北纬25°夏季太阳辐射能量变化曲线呈一定的负相关关系,石笋初始2... 通过对我国西南地区3个洞穴9根大型石笋272个初始234U/238U数据的分析研究,发现石笋初始234U/238U值长尺度变化与海洋沉积SPECMAP曲线δ18O记录有一定的正相关关系,与北纬25°夏季太阳辐射能量变化曲线呈一定的负相关关系,石笋初始234U/238U值的变化在冰期时波动强烈,而在间冰期波动相对平缓,在间冰期和冰期(间冰阶和冰阶)转化阶段该值呈跳跃状态变化。末次冰期及全新世阶段石笋初始234U/238U变化记录了该时段内的BA暖期和YD突变冷事件;全新世8200 a BP、7200 a BP、5200 a BP、4200 a BP、2800 a BP、1400 a BP发生的几次较强冷事件在石笋初始234U/238U值都有相应记录,并且和长尺度的变化规律一致,冷事件发生时石笋初始234U/238U值偏重,暖期偏轻。封闭系统形成的洞穴石笋初始234U/238U变化类似于同地区洞穴石笋的δ18O对气候变化的记录特征,在我国西南地区两者与夏季风变化的强弱呈现一种负相关的关系,洞穴石笋初始234U/238U值可以作为一个有用的古气候替代指标来研究古降水的变化。 展开更多
关键词 石笋 初始^234U/^238U 铀同位素 古气候 西南地区
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铁橄榄石高温高压流变性的实验研究 被引量:9
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作者 赵永红 李小凡 +2 位作者 李扬 M.Zimmerman D.L.Kohlstedt 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2927-2932,共6页
通过高温高压实验研究了铁橄榄石集合体的流变性。首先,利用高精度的Paterson气体介质变形装置对铁橄榄石集合体Fe_2SiO_4进行了高温三轴压缩蠕变试验。变形试验条件为:温度1273~1423K,围压300MPa,差应力10~250MPa,应变率10^(-7)~10^... 通过高温高压实验研究了铁橄榄石集合体的流变性。首先,利用高精度的Paterson气体介质变形装置对铁橄榄石集合体Fe_2SiO_4进行了高温三轴压缩蠕变试验。变形试验条件为:温度1273~1423K,围压300MPa,差应力10~250MPa,应变率10^(-7)~10^(-4)s^(-1),试件的最大变形量不超过20%。利用三维非线性拟合方法对蠕变试验数据进行分析,得到铁橄榄石集合体的微观变形机制为扩散域和位错域,扩散域的应力指数为1左右。位错蠕变域中,干燥铁橄榄石集合体的应力指数为5.4,活化能为781kJ/mol;含水铁橄榄石集合体的应力指数为3.4,活化能为516kJ/mol。实验结果表明,含水时铁橄榄石的流变强度比干燥时小一个数量级。将实验结果与铁橄榄石单晶的强度进行对比,发现铁橄榄石集合体的流变强度比铁橄榄石单晶的强度高。从而得到了铁橄榄石集合体高温高压流变性(强度)的初步试验结果。 展开更多
关键词 铁橄榄石 粘性 高温蠕变 三轴压缩 实验研究
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橄榄石集合体扭转大变形实验研究 被引量:5
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作者 赵永红 綦超 +2 位作者 李杨 M. Zimmerman D. L. Kohlstedt 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1411-1416,共6页
对(Mg_(0.5),Fe_(0.5))_2SiO_4和(Mg_(0.7)、Fe_(0.3))_2SiO_4橄榄石集合体进行了高温高压扭转大变形实验研究。试验在高精度和高分辨率 Paterson 气体介质变形试验机上进行,试验温度为1473K,围压为300MPa,应变率为10^(-4)~10^(-5)S^(-... 对(Mg_(0.5),Fe_(0.5))_2SiO_4和(Mg_(0.7)、Fe_(0.3))_2SiO_4橄榄石集合体进行了高温高压扭转大变形实验研究。试验在高精度和高分辨率 Paterson 气体介质变形试验机上进行,试验温度为1473K,围压为300MPa,应变率为10^(-4)~10^(-5)S^(-1),剪切应力为82~124MPa,剪切应变为~400%,将变形后试件沿轴向切开进行了显微结构分析,确定了不同纵截面上橄榄石的颗粒尺寸。由蠕变数据拟合出的流动律中,应力指数为与三轴压缩实验给出的应力指数吻合。利用 EBSD 方法分别对变形前后试件中橄榄石的晶格最优取向(LPO)进行了测定。在富铁橄榄石样品中观测到的最优晶格取向表明滑动属于(okl)[100]滑动系统。这个结果与 Bystricky 等人在 Fo_(90)种观测到的最优晶格取向特征是一致的。 展开更多
关键词 橄榄石集合体 高温高压 扭转大变形 晶格最优取向(LPO) 实验研究
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橄榄石集合体中与位错蠕变相伴随的粒间滑动 被引量:2
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作者 赵永红 王中言 David L KOHLSTEDT 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期708-712,共5页
为了研究橄榄岩位错蠕变过程中粒间滑动所起的作用,对经脱水干燥的橄榄石集合体试件进行了一系列的变形试验。三轴压缩蠕变试验在T=1473K、P=200和400MPa条件下使用一台高分辨率气体介质变形装置进行,每个试件在介于100~250MPa之间的... 为了研究橄榄岩位错蠕变过程中粒间滑动所起的作用,对经脱水干燥的橄榄石集合体试件进行了一系列的变形试验。三轴压缩蠕变试验在T=1473K、P=200和400MPa条件下使用一台高分辨率气体介质变形装置进行,每个试件在介于100~250MPa之间的不同应力水平下变形,得到的应变率介于10^(-4)~10^(-6)S^(-1)之间。随着差应力的增加,得到扩散蠕变到位错蠕变的过渡,在位错蠕变域,易滑动体系在~50MPa和颗粒尺寸为15μm时伴随粒间滑动。这一粒径敏感蠕变域由应力指数3.2±0.1和粒径指数1.8±0.2来刻划。将这一流动律与其他扩散和位错蠕变结果进行对比,表明本文得出的流动律可应用于粒度小于100μm和差应力大于20MPa时的岩石流动。因此,与粒间滑动相伴的位错蠕变可能是上地幔岩石圈剪切带变形局部化的主要变形机制。 展开更多
关键词 橄榄石 高温高压 粒间滑动 位错蠕变 实验研究
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镍锗尖晶石位错域的高温蠕变实验研究 被引量:6
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作者 赵永红 J.D.Lawlis S.Karato 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期696-703,共8页
利用人工合成的多晶材料研究了镍锗尖晶石在位错域的高温蠕变性质 .多晶材料的颗粒尺寸约 8μm .单轴压缩试件为圆柱状 ,使用气体介质围压筒 .常压蠕变试验过程中 ,围压为 3 0 0MPa ,温度为 1 3 73— 1 5 2 3K ,应力在 5 5— 3 3 0MPa... 利用人工合成的多晶材料研究了镍锗尖晶石在位错域的高温蠕变性质 .多晶材料的颗粒尺寸约 8μm .单轴压缩试件为圆柱状 ,使用气体介质围压筒 .常压蠕变试验过程中 ,围压为 3 0 0MPa ,温度为 1 3 73— 1 5 2 3K ,应力在 5 5— 3 3 0MPa范围内 .从实验结果得出了镍锗尖晶石在位错域的流动律 ,应力指数n =2 9± 0 1 ,表明流动的微观机制为位错蠕变 .与其他尖晶石进行对比可以发现一个力学同构群 ,虽然在正尖晶石和反尖晶石之间存在一定的差异 .在位错蠕变域 ,尖晶石与橄榄石归一化的强度类似 .由于尖晶石的剪切模量比橄榄石高5 0 % ,其实际强度也比橄榄石高 .将橄榄石和尖晶石的蠕变数据外推到地球内部条件时 ,由于其高应力指数 ,橄榄石则有可能比尖晶石的强度高 . 展开更多
关键词 流变性 镍锗尖晶石 扩散蠕变 实验研究 多晶材料 位错域
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两相介质剪切变形的实验研究 被引量:2
6
作者 赵永红 J.D.Lawlis +1 位作者 S.Karato M.Zimmermann 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期348-352,共5页
对(Mgx,Ni1-x)2GeO4橄榄石尖晶石两相混合物进行了剪切变形实验.实验在Paterson内伺服控制气体介质试验机中进行,围压为400 MPa,温度为T=1473 K,应变率在10-4到10-5之间.剪切实验所用试件分为两种,一种试件为单层同结构比,其化学成分为(... 对(Mgx,Ni1-x)2GeO4橄榄石尖晶石两相混合物进行了剪切变形实验.实验在Paterson内伺服控制气体介质试验机中进行,围压为400 MPa,温度为T=1473 K,应变率在10-4到10-5之间.剪切实验所用试件分为两种,一种试件为单层同结构比,其化学成分为(Mg0.9, Ni0.1)2GeO4,橄榄石和尖晶石的比例为77:23.另一种是两层不同结构比试件,其化学组成分别为(Mg0.9,Ni0.1)2GeO4和(Mg0.8, Ni0.2)2GeO4,试件中橄榄石和尖晶石的比例分别为75:25和26:74.在单层同结构比试件的剪切变形实验中观测到,仅70%的总剪切变形就产生了很强的剪切带;而在两层介质的剪切试验中则观测到:一个小的化学成分的改变(10%),引起了大的相成分的改变(78%),同时产生了更大的剪切应变的差别(145%)。 展开更多
关键词 橄揽石 两相介质 剪切变形 实验研究 尖晶石
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岩石中的压力影形成的实验观测研究
7
作者 赵永红 张琼 +3 位作者 Hang WANG 綦超 杨天舒 David L KOHLSTEDT 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期264-270,共7页
野外地质观察发现,在大陆地壳变质岩中可以广泛观察到围绕一个大的单晶或者硬质点的两端区域填充低粘度相物质形成的压力影。为了定量研究岩石材料中压力影的形成条件,本文利用高精度Paterson气体介质变形装置,对含有刚性球的圣卡罗橄... 野外地质观察发现,在大陆地壳变质岩中可以广泛观察到围绕一个大的单晶或者硬质点的两端区域填充低粘度相物质形成的压力影。为了定量研究岩石材料中压力影的形成条件,本文利用高精度Paterson气体介质变形装置,对含有刚性球的圣卡罗橄榄石和洋中脊玄武岩(MORB)的混合物圆柱型样品进行了高温高压扭转变形试验。变形实验前样品的初始熔融均匀分布,比例为φ≈0.05,变形试件尺寸为D8.9mm×L5.5mm,内含8粒直径约1mm的刚性球。扭转变形试验温度为1473K,围压为300MPa,应变率为γ≈1×10^(-4)s^(-1),最大剪切变形为γ≈4。实验结果表明,岩石受到扭转力的作用产生变形之后,当局部剪切应变达到γ≈1时,可以在刚性球周围形成熔融富集带和熔融贫乏带,即压力影构造,围绕刚性球对称分布。由于熔融分布的不均一性,富集带熔融比例上升,最高可以达到φ_(high)=0.1~0.3,熔融贫乏带熔融比例下降,含量为φ_(low)=0.01~0.02。由于刚性球对其周围的压力分布的扰动区域大约为刚性球的尺度范围,因此,在离开刚性球一定距离后,熔融趋于均匀分布。 展开更多
关键词 橄榄石 扭转实验 高温高压 部分熔融 压力影
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大变形橄榄石动态重结晶的实验观测研究
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作者 赵永红 ZIMMERMAN Mark +1 位作者 KOHLSTEDT David ZHAO YongHong 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期967-976,共10页
本文利用高温高压大变形扭转实验,对富铁橄榄石大变形情况下的动态重结晶和颗粒尺度变化的特点进行了实验观测分析。富铁橄榄石集合体由纯铁橄榄石Fa100和圣卡罗橄榄石Fa10混合物经人工合成得到,试件的几何形状为圆柱体,直径9.6mm,高度4... 本文利用高温高压大变形扭转实验,对富铁橄榄石大变形情况下的动态重结晶和颗粒尺度变化的特点进行了实验观测分析。富铁橄榄石集合体由纯铁橄榄石Fa100和圣卡罗橄榄石Fa10混合物经人工合成得到,试件的几何形状为圆柱体,直径9.6mm,高度4.86mm。实验在常角速率条件下进行,温度为1473K,围压为300MPa,剪应力为72~99MPa,剪应变率为1.35×10-4~3.11×10-4s-1,累积剪应变为3.98。对变形后样品的微结构进行了光学和扫描电镜的观测分析,得到橄榄石颗粒随应变增加而产生动态重结晶的具体物理图像,由EBSD观测结果给出了晶格取向随外加应变增加而产生的变化过程,利用两种统计方法得到了颗粒尺寸随应变增加而变化的过程,探讨了橄榄石动态重结晶的微观机制。与已有三轴压缩、简单剪切以及圣卡罗橄榄石的扭转变形结果进行了对比分析,同时对实验结果在地球物理方面的应用进行了讨论。 展开更多
关键词 扭转大变形 橄榄石 动态重结晶 晶格最优取向(LPO) 颗粒尺寸 高温高压 实验观测
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